[비즈니스포스트] SK하이닉스가 엔비디아에 그래픽용 D램 ‘GDDR7’을 공급하는 데 성공하며 삼성전자와 경쟁구도가 확고해지고 있다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 고대역폭메모리(HBM)에 이어 그래픽D램 경쟁력도 끌어올리며, 인공지능(AI) 반도체 시장에서 영향력을 더 확대할 것으로 보인다.

10일 반도체 업계 취재를 종합하면 SK하이닉스가 생산한 ‘GDDR7’이 엔비디아 최신 게이밍 그래픽처리장치(GPU) ‘RTX 5070’에 탑재된 것으로 확인됐다.

RTX50 시리즈 초도 물량에서는 삼성전자만 엔비디아 GDDR7 공급망에 들어갔는데, SK하이닉스도 뒤이어 공급을 시작한 것이다. 미국 마이크론 제품은 아직 RTX50에 적용되지 않는 것으로 파악된다.

GDDR은 GPU 성능을 최적화하기 위해 개발된 고속 메모리반도체다.

고대역폭 그래픽 연산에 특화된 D램으로, 비디오 편집이나 3D 렌더링과 같은 작업에 적합하다. 대역폭이 증가하면 프레임이 더 부드러워지고 지연 시간이 줄어들어, 전반적 그래픽 처리에서 높은 효율성을 확보할 수 있다.

GDDR7은 기존 GDDR6보다 최대 두 배의 메모리 대역폭을 제공해 더 빠르게 데이터를 처리한다

그동안 GDDR에서는 SK하이닉스가 삼성전자에 뒤처졌다는 평가를 받아왔다.
  시장조사업체 옴디아에 따르면 2022년 GDDR 시장점유율은 삼성전자가 35.9%, SK하이닉스가 27.4%로 약 8.5%포인트 점유율 격차가 있었다.

삼성전자는 2022년 GDDR6를 세계 최초로 개발했고, 2023년 7월 GDDR7도 가장 먼저 개발해 엔비디아 RTX50 초도 물량을 독점할 수 있었던 것으로 보인다.

하지만 SK하이닉스도 지난해 3분기 GDDR7 양산을 시작해, 엔비디아 공급에 성공하면서 삼성전자와 격차를 대폭 좁혔다.

특히 SK하이닉스는 GDDR7 패키지에 적용하는 방열기판을 기존 4개 층에서 6개 층으로 늘리고, 패키징 소재로 고방열 EMC(반도체를 밀봉해 보호하는 재료)를 적용했다. 이를 통해 열 저항을 이전 세대보다 74% 줄임으로써 초고속데이터 처리에 따른 발열 문제를 대폭 개선했다.

미국 IT매체 톰스하드웨어는 “SK하이닉스의 GDDR7 제품은 최대 32Gbps(초당 32기가비트)의 동작 속도를 가지고 있고, 특정 조건에서는 40Gbps까지 도달할 수 있다”며 “RTX50 출시 초기에는 삼성이 선호됐지만, 최근 SK하이닉스가 엔비디아의 관심을 끌고 있는 것으로 보인다”고 분석했다.

GDDR은 고사양 3D 그래픽은 물론 AI, 고성능컴퓨팅(HPC)으로 활용 범위가 확대되고 있다.
 

HBM보다 성능은 떨어지지만, 전력 소모가 적고 가성비가 좋아 PC뿐만 아니라 저사양 데이터센터 서버용으로 활용성이 높아지고 있다. 특히 AI 추론용 반도체와 고성능 AI 온디바이스에서는 GDDR 수요가 증가하고 있다.

대규모 데이터를 습득하는 학습용 AI 반도체와 달리, 데이터를 활용해 질문에 답변을 하는 추론용 AI 반도체에서는 성능보다 발열이나 가성비가 중요하기 때문이다. 개별 온디바이스 제품에서는 부피가 큰 HBM 활용이 불가능하다.
 
캐나다 반도체 스타트업 텐스토렌트의 AI 반도체 ‘웜홀’도 HBM 대신 GDDR을 채택해 가격 경쟁력을 확보하면서도 AI 추론 작업에 적합한 병렬 처리 성능을 구현했다는 평가를 받는다.

중국 딥시크와 같은 저비용 AI 모델이 발전할수록 GDDR 수요는 앞으로 더 증가할 것이란 전망이다.

시장조사업체 데이터인텔로에 따르면 2023년 58억 달러(약 8조4700억 원) 규모였던 GDDR 시장 규모는 연평균 9.1% 성장해 2032년에는 126억 달러(18조4천억 원)까지 커질 것으로 전망된다.

곽노정 사장은 GDDR7 경쟁력을 강화해 HBM 이어 가성비 AI 칩에서도 1위를 달성하는 데 집중할 것으로 보인다.

곽 사장은 지난 3월10일 청주캠퍼스에서 열린 ‘함께하는 더(THE) 소통행사’에서 “AI 흐름은 앞으로도 계속될 것이고 AI 역량 확보를 게을리 하지 않겠다”며 “AI 흐름에서 1위 포지션을 지키기 위해 가장 중요한 것은 기술”이라고 말했다. 나병현 기자